Giáo trình vi khí hậu 7

ψ = 0,75.

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

- M¸i giÊy dÇu: • §èi víi sµn trªn tÇng hÇm:

ψ = 0,6. ψ = 0,4.

- TÇng hÇm cã cöa sæ: - TÇng hÇm kh«ng cã cöa sæ:

(cid:2) TruyÒn nhiÖt qua kÕt cÊu cã khe kh«ng khÝ:

=R

δ λ

NÕu kÕt bao che cã khe kh«ng khÝ th× thay v× tÝnh nhiÖt trë ta tÝnh b»ng nhiÖt trë

khe kh«ng khÝ Rk nh− b¶ng 2.

NhiÖt trë cña khe kh«ng khÝ (Rk) Baíng 2: Nhiãût tråí Rk cuía khe khäng khê: BÒ dµy δ cña khe kk, [mm] Líp kh«ng khÝ n»m ngang khi dßng nhiÖt ®i tõ trªn xuèng d−íi Líp kh«ng khÝ n»m ngang khi dßng nhiÖt ®i tõ d−íi lªn, hoÆc líp kh«ng khÝ th¼ng ®øng

Mïa hÌ 0,15 0,16 0,16 0,16 0,17 0,18 0,18 Mïa ®«ng 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,21 0,22 Mïa hÌ 0,15 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,22 Mïa ®«ng 0,18 0,22 0,24 0,26 0,27 0,28 0,28 10 20 30 50 100 150 200-300

b/ Nhiãût truyãön qua nãön nhaì:

1 2

b

3

a

Hçnh 1: Chia daíi nãön

4

NÒn ®−îc chia thµnh 4 d¶i v× nhiÖt truyÒn tõ c¸c d¶i nÒn ra bªn ngoµi kh¸c nhau, cµng ë ngoµi th× sù mÊt nhiÖt cµng lín nªn hÖ sè truyÒn nhiÖt K cµng lín. Mçi d¶i réng 2m. Khi tÝnh diÖn tÝch c¸c d¶i th× riªng d¶i 1 c¸c gãc sÏ ®−îc tÝnh 2 lÇn nÕu gãc ®ã tiÕp xóc víi 2 phÝa cña kh«ng khÝ ngoµi nhµ.

.K i

. NhiÖt truyÒn nhiÖt qua nÒn: QnÒn = ∑ ∆ i F.t

Ki : hÖ sè truyÒn nhiÖt qua c¸c d¶i nÒn.

Nguyãùn Âçnh Huáún = 45 = ÂHBKÂN

∆t = (tT - tN) , tøc lµ ψ = 1. Fi : diÖn tÝch c¸c d¶i nÒn, [m2]. * DiÖn tÝch c¸c d¶i:

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

F1 = 2(2a + 2b) = 4(a + b) F2 = 2[2(a - 4) + 2(b - 8)] = (F1 - 48) = 2[2(a - 8) + 2(b - 12)] = (F1 - 80) F3 F4 = a.b-(F1+ F2+ F3) = (a.b +128 - 3F1)

3

1 2

4

Hçnh 2: Chia daíi nãön chçm

* Âäúi våïi nãön khäng caïch nhiãût → hãû säú Ki tõng d¶i lÊy nh− sau :

* §èi víi nÒn tÇng hÇm (nÒn ch×m):

* Âäúi våïi nãön caïch nhiãût → hãû säú Ri tõng d¶i lÊy nh− sau :

n

nhiãût

cn

R

+

i R =

.cko i

δ ∑ = λ 1i

cn

δcn: ®é dµy líp c¸ch nhiÖt, [m]. λcn: hÖ sè dÉn nhiÖt cña líp c¸ch nhiÖt, [kcal/m.h.oC].

D¶i 1 : K1 = 0,4 [kcal/m2.hoC]. D¶i 2 : K2 = 0,2 [kcal/m2.hoC]. D¶i 3 : K3 = 0,1 [kcal/m2.hoC]. D¶i 4 : K4 = 0,06 [kcal/m2.hoC].

- Tæåìng ngoaìi: kêch thæåïc láúy theo meïp ngoaìi. - Tæåìng trong : kêch thæåïc láúy theo tim tæåìng. - Chiãöu cao nhaì: màût saìn táìng naìy âãún màût saìn táöng khaïc. - Cæía: láúy meïp trong cuía cæía. - Saìn vaì tráön: láúy meïp trong.

(cid:3) Diãûn têch phaíi âæåüc tênh theo kãút cáúu cuìng loaûi:

2/ TÊNH TOAÏN MÁÚT MAÏT NHIÃÛT BÄØ SUNG :

Nhiãût âäü khäng khê bãn ngoaìi tháúp hån nhiãût âäü bãn trong nhaì nãn khi gioï roì qua caïc khe

cæía âi vaìo seî laìm giaím nhiãût âäü bãn trong nhaì (täøn tháút nhiãût), âæåüc tênh theo cäng thæïc:

a/ Täøn tháút nhiãût do gioï roì vaìo nhaì:

Nguyãùn Âçnh Huáún = 46 = ÂHBKÂN

, [kcal/h].

Q = Ck.Ggioï.(tT - tN)

Ck : tè nhiãût cuía khäng khê, Ck = 0,24 [kcal/kgoC].

Ggioï : læåüng gioï roì vaìo nhaì:

Ggioï = ∑(a.g.l) , [kg/h].

a : hãû säú phuû thuäüc vaìo loaûi cæía:

- âäúi våïi háöm maïi, cæía säø 1 låïp, khung gäù: a = 1. - âäúi våïi háöm maïi, cæía säø 2 låïp, khung gäù: a = 0,5. - âäúi våïi háöm maïi, cæía säø 1 låïp, khung theïp: a = 0,65. - âäúi våïi háöm maïi, cæía säø 2 låïp, khung theïp: a = 0,33. - âäúi våïi cæía âi, cäøng ra vaìo : a = 2.

g : læåüng khäng khê loüt vaìo nhaì qua 1m chiãöu daìi khe cæía, phuû thuäüc váûn täúc gioï cuía khäng khê bãn ngoaìi.

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

Khe cæía bàòng gäù

Khe cæía bàòng kim loaûi g [kg/h]

g [kg/h]

vgioï [m/s] 1 2 3 4 5

3,8 6,0 7,4 8,4 11,8

vgioï [m/s] 1 2 3 4 5

5,6 9,1 11,2 12,6 17,5

l : täøng chiãöu daìi cuía caïc khe cæía cuìng loaûi, [m].

Gioï seî roì vaìo nhaì åí nhæîng vë trê âoïn gioï, hçnh veî dæåïi âáy thãø hiãûn nhæîng pháön gaûch

âoí (âáûm) laì pháön tæåìng âoïn gioï.

65%

100%

% 0 0 1

65%

65%

100%

50%

50%

65%

65%

65%

65%

Hçnh 3: Phaûm vi màût âoïn gioï

Baíng 4: Læåüng khäng khê loüt vaìo nhaì qua 1m cæía:

Nguyãùn Âçnh Huáún = 47 = ÂHBKÂN

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

b/ Täøn tháút nhiãût do nung noïng khäng khê, váût liãûu âæa vaìo nhaì:

VËt liÖu tr−íc khi ®−a vµo phßng th−êng cã nhiÖt ®é b»ng nhiÖt ®é kh«ng khÝ ngoµi

t

=

−

( tG.CQ v

d

v

c

, [kcal/h]. trêi, nªn cÇn tæn hao mét phÇn nhiÖt ®Ó nung nãng vËt liÖu nµy. )β .

Cv : nhiÖt dung riªng cña vËt → phô lôc. Gv : träng l−îng cña vËt ®−a vµo phßng, [kg/h]. t®, tc : nhiÖt ®é ®Çu vµ cuèi cña vËt ≈ tNvµ tT. β : phÇn nhiÖt mµ vËt nhËn ®−îc, phô thuéc vµo thêi gian sÊy nãng → tra b¶ng.

c/ Täøn tháút nhiãût bäø sung theo phæång hæåïng:

10%

10%

10%

H−íng nhµ sÏ ¶nh h−ëng ®Õn tæn thÊt nhiÖt cña nhµ, do ®ã khi tÝnh to¸n cÇn ph¶i tênh

10%

5%

5%

0%

0%

Hçnh 4: Täøn tháút nhiãût theo phæång hæåïng

thãm % tæn thÊt ®ã theo h×nh vÏ:

B

3/ TÊNH TOAÏN TOAÍ NHIÃÛT:

a/ Toía nhiãût do maïy moïc âäüng cå duìng âiãûn:

ϕ1: hÖ sè sö dông c«ng suÊt m¸y: ϕ1 = 0,7-0,9. cäng

suáút

bçnh

, [kcal/h]. Q3 =ϕ1.ϕ2.ϕ3.ϕ4.860.N

ϕ2: hÖ sè t¶i träng =

sæí cäng

duûng suáút

trung max

ϕ3: hÖ sè ®ång thêi ho¹t ®éng nhiÒu m¸y : ϕ3 = 0,5-1,0. ϕ4 : hÖ sè biÕn thiªn c«ng suÊt ®iÖn thµnh nhiÖt: ϕ4 = 0,85-1,0. N : c«ng suÊt m¸y, [kW]. 860 : ®−¬ng l−îng chuyÓn hãa âiãûn thµnh nhiãût: 1kW=860 kcal/h.

= 0,5 - 0,8.

Th−êng tÝnh : ϕ1.ϕ2.ϕ3.ϕ4 = 0,25.

Nguyãùn Âçnh Huáún = 48 = ÂHBKÂN

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

b/ Toía nhiãût do quaï trçnh âäút chaïy nhiãn liãûu:

Q ϕ=

pQ.G.

, [kcal/h].

97,0÷

ϕ : hÖ sè tÝnh ®Õn sù ch¸y kh«ng hoµn toµn = 0,9 Qp : nhiÖt n¨ng lµm viÖc cña nhiªn liÖu, [kcal/kg]→ tra b¶ng. G : l−îng nhiªn liÖu ®èt ch¸y trong 1 giê, [kg/h].

.

t

t

c/ Toía nhiãût do quaï trçnh laìm nguäüi saín pháøm: (cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) VËt nung gi÷ nguyªn tr¹ng th¸i :

++

−

−

=

( tCr

)

l

â

nc

, [kcal/h]. Q = C.G.(tâ - tc) , [kcal/h]. C : nhiÖt dung riªng cña vËt ë tr¹ng th¸i ®ang xÐt, [kcal/kgoC]. G : khäúi læåüng cuía váût nung trong 1 giåì, [kg/h]. tâ , tc : nhiãût âäü âáöu vaì cuäúi cuía váût, nhiãût âäü cuäúi tc thæåìng bàòng nhiãût âäü bãn trong nhaì. (cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) VËt nguéi thay ®æi tr¹ng th¸i láng thµnh r¾n: [ ( tC.GQ

]c )

r

nc

G : khäúi læåüng cuía váût nung trong 1 giåì, [kg/h]. Cl vµ Cr : nhiÖt dung riªng cña vËt ë thÓ láng vµ thÓ r¾n, [kcal/kgoC]. tnc : nhiÖt ®é nãng ch¶y cña vËt, [oC]. tâ : nhiÖt ®é ban ®Çu cña vËt tr−íc khi b¾t ®Çu nguéi, [oC]. tc : nhiÖt ®é cña vËt sau khi nguéi, [oC]. Cã thÓ lÊy b»ng nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong nhµ. r : nhiÖt nãng ch¶y cña vËt liÖu, [kcal/kg].

Q

t

, [kcal/h].

π=

−

) α .l.

d/ Toía nhiãût tæì äúng dáùn håi, dáùn næåïc noïng:

n

t

.04,08

v.6t

dn : âæåìng kênh bãn ngoaìi cuía äúng, [m]. tt : nhiÖt ®é bªn trong èng, [oC]; chênh laì nhiãût âäü cuía håi næåïc, næåïc noïng trong äúng. tn : nhiÖt ®é bªn ngoµi èng, [oC]. l : chiÒu dµi èng, [m]. α : hãû säú trao âäøi nhiãût cuía äúng tæì bãö màût ngoaìi cuía äúng âãún khäng khê trong phoìng. - nãúu trong phoìng coï váûn täúc gioï nhoí thç: α = 8 + 0,04.∆t. - nãúu gioï tæång âäúi låïn: +=α

+∆

v : váûn täúc chuyãøn âäüng cuía khäng khê trong phoìng, [m/s].

(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) Âäúi våïi caïc äúng khäng baío än: ( t.d. n

dt

t(

t

l).

t

n

dn

(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) Âäúi våïi äúng coï baío än:

.2

π

− R

o

D

R;

Q = , [kcal/h]

=

n

2 d.

2 D.

α

α

Hçnh 5: ÄÚng dáùn håi næåïc

n

t

t

Ro = Rt + Rèng + Rb¶o «n +Rn Rt =

Nguyãùn Âçnh Huáún = 49 = ÂHBKÂN

n

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

ln.

.2

d d

1 λ

t

äúng

Rèng =

ÄÚng baío än bàòng nhiãöu låïp thç:

1

n

2

Rbaío än =

ln

ln

ln

+

... ++

d d

d d

d d

1 λ

1 λ

1 λ

1

n

n

2

1

1n −

1

2

n

V× Rt vµ Rèng rÊt bÐ cã thÓ bá qua. Nãn: Ro ≈ Rb¶o «n + Rn .

+

ln

ln

ln

+

... ++

=oR

d d

d d

d d

1 λ

1 λ

1 λ

1

n

2

1

n

2 D. nα

1n −

⇒

e/ Toía nhiãût tæì caïc thiãút bë chaûy bàòng håi næåïc:

Q = Ghn .(I1 - I2) , [kcal/h].

Ghn: l−îng h¬i n−íc m¸y tiªu thô trong 1 giê, [kg/h]. I1, I2 : entanpi h¬i n−íc tr−íc vµ sau khi qua m¸y øng víi ¸p suÊt p1 vµ p2 , [kcal/kg].

f/ Toía nhiãût tæì caïc bãö màût loì nung:

(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2) Nhiãût truyãön qua thaình loì:

NÕu biÕt nhiÖt ®é bÒ mÆt trong vµ bÒ ngoµi thµnh lß th× ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc l−îng nhiÖt truyÒn qua thµnh lß:

τT : nhiÖt ®é ë màût trong thaình lß, [oC]. τN : nhiÖt ®é màût ngoµi thaình lß, [oC]. F : diÖn tÝch bÒ mÆt xung quanh lß, [m2]. K : hÖ sè truyÒn nhiÖt cña thµnh lß, [kcal/m2.hoC].

K

=

i

1 δ ∑ λ

i

τT

tT

tN

τN

001

λi : hãû säú dáùn nhiãût cuía låïp kãút cáúu thæï i: t. β+λ=λ i o ,0 0001 ,0 =β ÷

Hçnh 6: Nhiãût âäü loì nung

λo : hãû säú dáùn nhiãût cuía låïp kãút cáúu åí 0oC. t : nhiãût âäü trung bçnh cuía kãút cáúu.

Q = K.F.(τT - τN) , [kcal/h].

Trong tr−êng hîp chØ biÕt nhiÖt ®é kh«ng khÝ bªn trong lß vµ nhiÖt ®é vïng lµm viÖc xung quanh th×:

Q = Ko.F.(tT - tN) , [kcal/h].

K

=

i

+

+

1 δ ∑ λ

1 α

1 α

i

N

T

tT : nhiÖt ®é khÝ bªn trong lß, [oC]. tN : nhiÖt ®é khÝ bªn ngoµi lß, [oC]. ChÝnh b»ng nhiÖt ®é vïng lµm viÖc (lµ nhiÖt ®é tÝnh to¸n bªn trong nhµ).

Nguyãùn Âçnh Huáún = 50 = ÂHBKÂN

αT : hÖ sè trao ®æi nhiÖt bÒ mÆt trong cña lß:

4

C

t

273

273

25,0

T

+τ T

τ−

+

( tL

)

=α T

T

T

t

+ 100

100

4  − 

  

  

qd τ−

T

T

      

   

4

C

273

t

273

25,0

N

L

t

+

)

( −τ N

=α N

N

+τ N 100

+ 100

αN : hÖ sè trao ®æi nhiÖt bÒ mÆt ngoµi cña lß: 4  − 

  

  

qd t −τ N

N

      

   

Giaïo trçnh VI KHÊ HÁÛU

L : hÖ sè kÝch th−íc ®Æc tr−ng, phô thuéc vµo vÞ trÝ cña thµnh lß:

Cqd : hÖ sè bøc x¹ nhiÖt quy diÔn:

C

=

qd

+

−

1 1 C

1 C

2

1 C 1

âen

C1, C2 : hÖ sè bøc x¹ nhiÖt cña thµnh lß vµ cña c¸c bÒ mÆt kÕt cÊu bao che xung quanh cña nhµ.

- ®èi víi bÒ mÆt ®øng: L = 2,2. - ®èi víi bÒ mÆt ngang: L = 2,8.

α=

τ−

- NhiÖt truyÒn tõ kh«ng khÝ trong lß lªn bÒ mÆt trong cña lß: Q C®en : hÖ sè bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi = 4,96 ; Cqd = 4,2.

( t

)F

T

T

T

T

- NhiÖt truyÒn tõ bÒ mÆt ngoµi cña lß ra kh«ng khÝ ngoµi nhµ: Q

( −τα= N

N

N

N

)Ft (cid:4)(cid:4)(cid:4)(cid:4) C¸ch thøc tÝnh to¸n:

• NhËn nhiÖt ®é trªn bÒ mÆt trong thµnh lß thÊp h¬n nhiÖt ®é kh«ng khÝ trong lß 5oC, tøc

• Gi¶ thiÕt ¸ng chõng nhiÖt ®é bÒ mÆt ngoµi τN. • X¸c ®Þnh hÖ sè αN theo c«ng thøc trªn. • TÝnh l−îng nhiÖt to¶ ra tõ bÒ mÆt ngoµi QN. • KiÓm tra l−îng nhiÖt ®i qua kÕt cÊu thµnh lß: Q = K.F.(τT - τN). • Thµnh lËp ph−¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt theo quy t¾c:

Q

lµ τT = tT - 5.

)Ft

N

= Q = K.F.(τT - τN).

( −τα= N

N

N

NÕu ®iÒu kiÖn nµy tho¶ mwn th× kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®−îc chÊp nhËn, tøc lµ c¸c gi¶ thiÕt nhiÖt ®é ë trªn lµ ®óng. NÕu kh«ng ph¶i gi¶i thiÕt l¹i nhiÖt ®é vµ tÝnh to¸n l¹i lÇn 2.

NÕu lÇn thø 2 kh«ng ®¹t ®−îc ®iÒu kiÖn c©n b»ng th× dïng kÕt qu¶ tÝnh 2 lÇn ®Ó suy ra kÕt qu¶ cÇn thiÕt theo ®å thÞ h×nh 7.

4

(cid:2)(cid:2)(cid:2)(cid:2)Toaí nhiãût bæïc xaû qua cæía loì khi måí:

T vlv 100

T T 100

4  − 

, [kcal/m2h]. qbx = C.       C−êng ®é bøc x¹ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:           

C: lµ hÖ sè bøc x¹ cña vËt liÖu, [kcal/m2.h.oK4].

Nguyãùn Âçnh Huáún = 51 = ÂHBKÂN